La monitorización y los estudios sobre el clima espacial han proliferado en varios países, especialmente en los últimos años. En este apartado se muestran algunos ejemplos.
4.1.1. Centros en los Estados Unidos..
En los Estados Unidos, la observación del clima espacial y la emisión de alertas están a cargo fundamentalmente de dos agencias:
• Centro de Predicción del Clima Espacial de la Agencia NOAA: Space Weather
Prediction Center, National Oceanic and Atmospheric Administration (SWPC/NOAA),
orientada a usuarios civiles. Utiliza datos de varias sondas espaciales de la NASA, como la ACE (Advanced Composition Explorer), de la propia NOAA, como los satélites GOES y POES, magnetómetros terrestres y la red de observatorios solares de la Fuerza Aérea.
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Otras fuentes de información para el centro son las sondas espaciales SOHO y STEREO. En total, para la elaboración de predicciones sobre el clima espacial, el SWPC utiliza alrededor de 1400 fuentes de la propia NOAA, la NASA, la Fuerza Aérea (USAF) y la Inspección Geológica de los Estados Unidos (USGS).
• Agencia Meteorológica de la Fuerza Aérea: Air Force Weather Agency, United
States Air Force (AFWA/USAF), orientada a usuarios militares. La AFWA combina
datos de la NOAA con medios propios, como el Programa de Satélites Meteorológicos de Defensa (DMSP, Defense Meteorological Satellites Program), el Programa de Apoyo a la Defensa (DSP, Defense Support Program), el Sistema de Predicción de Fallos de Navegación y Comunicaciones (C/NOFS, Communications/Navigation Outage Forecast
System), la Red Solar Electro-óptica, el Sistema Digital de Sondeo Ionosférico y la red
GPS.
Sitio web de AFWA: http://www.afweather.af.mil/units/spaceweatheroperations.asp
En el año 2005, las actividades de la NOAA relacionadas con el clima espacial se trasladaron de la Oficina de Investigación Oceánica y Atmosférica (rama de investigación) al Servicio Meteorológico Nacional (rama de operaciones), dentro de cuyo presupuesto anual se destinan entre 5-6 M$ a las actividades relacionadas con el clima espacial [1] [27].
El SWPC tiene la capacidad de predecir una erupción solar de clase X con una antelación de entre 1 y 3 días y baja probabilidad de falsa alarma. No obstante, su capacidad de predecir perturbaciones ionosféricas, ya sean a corto o largo plazo, es mucho menor. Por ejemplo, tras una eyección de masa coronal, se puede avisar de la posterior tormenta geomagnética con aproximadamente una hora de antelación. Las alertas pueden ser fundamentales para poner en aviso a las compañías eléctricas y de telecomunicaciones, que de esta forma podrán posponer trabajos programados, reforzar sus turnos de trabajo, desconectar preventivamente dispositivos críticos y minimizar las transferencias entre redes adyacentes para minimizar el posible impacto de las tormentas de radiación solar y electromagnéticas.
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Las misiones encomendadas al SWPC son:
• Recopilar, analizar y evaluar los mejores datos disponibles sobre el clima espacial.
• Evaluar las necesidades existentes en dicho campo y lo que puede aportar la comunidad científica respecto a modelos, teorías y recopilación de datos en tiempo real, utilizando medios de la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Rusa.
• Diseñar, fabricar, verificar, validar y poner en marcha nuevos productos y servicios que se ajusten a las necesidades de la comunidad de usuarios.
• Proporcionar información crítica en el momento apropiado y a las personas apropiadas, incluyendo predicciones de posibles eventos y su impacto.
Tanto la NOAA como la USAF utilizan modelos predominantemente empíricos para realizar sus predicciones.
Sitio web del SWPC/NOAA: http://www.swpc.noaa.gov/
Dentro de los presupuestos federales para el año fiscal 2010, la Administración de Estados Unidos dedicó 605 M$ a la investigación heliofísica de la NASA (2,2% superior al presupuesto del 2009) y 11 M$ para actividades de la NOAA relacionadas con el clima espacial (2,7 M$ superior al del año anterior). Por otro lado, en el presente año 2010 la USAF ya está modernizando sus observatorios solares, adquiriendo nuevos sensores del clima espacial y desarrollando nuevos modelos físicos que permitan caracterizar el entorno Tierra-Sol, predecir el impacto en las operaciones y proteger sus recursos [28].
En los Estados Unidos se desarrollan periódicamente foros de debate sobre el clima espacial, con la participación de la industria y de instituciones gubernamentales y académicas:
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• Space Weather Enterprise Forum. Se celebra anualmente y tiene como objetivos compartir información entre los participantes, crear consciencia situacional entre los mandos y los políticos encargados de la toma de decisiones, identificar puntos de acción para proteger infraestructuras críticas y recoger información para promover la implementación de un nuevo Plan Nacional sobre el Clima Espacial. Está organizado por el Consejo del Programa Nacional sobre Clima Espacial.
• Space Weather Workshop. Organizado por la NOAA, también se celebra con una periodicidad anual y tiene como objetivos unificar criterios sobre el clima espacial entre la comunidad científica y de investigación, los desarrolladores de aplicaciones, los organismos encargados de las operaciones y los usuarios finales.
4.1.2. Iniciativas europeas.
En Europa existen iniciativas nacionales, de la Unión Europea y de la Agencia Espacial Europea [29], lo que en ocasiones provoca solapes en determinadas áreas de investigación. En la fig.12 se muestran las principales iniciativas europeas relacionadas con el clima espacial [1].
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Una de las iniciativas más importantes es SWENET (Space Weather European
Network), o Red Europea del Clima Espacial, fundada originalmente por la ESA y a la que dicha
agencia sigue apoyando como una actividad de investigación y desarrollo. La infraestructura de SWENET está operativa desde el año 2005, como un recurso centralizado de actividades relacionadas con el clima espacial, falicitando datos y servicios a los usuarios interesados.
Sitio web de SWENET: http://www.esa-spaceweather.net/swenet/
Una de las iniciativas de SWENET es el proyecto DIAS (European Digital Upper
Atmosphere Server), orientado a la explotación de datos para realizar predicciones ionosféricas
y en el que participan dos instituciones españolas: el Instituto Nacional de Técnica Aerospacial (INTA) y el Observatorio del Ebro.
También auspiciado por la ESA, el Grupo de Trabajo sobre el Clima Espacial (SWWT, Space Weather Working Team) es un foro abierto de expertos europeos científicos para el desarrollo aplicaciones orientadas al clima espacial, en el que además de la ESA también participan instituciones españolas como el INTA, la Universidad de Alcalá y la Universidad de Barcelona.
Destacar también las iniciativas COST (European Cooperation in Science and
Technology o Cooperación Europea en Ciencia y Tecnología), uno de los instrumentos más
antiguos de cooperación entre científicos e investigadores de toda Europa. Se trata de un marco intergubernamental que posibilita la coordinación de actividades de investigación a nivel europeo con fondos nacionales. COST tiene dos iniciativas para desarrollar una red interdisciplinar de científicos europeos trabajando sobre el clima espacial:
• COST 724: desarrollo de las bases para la monitorización, el modelado y la predicción del clima espacial (24/11/2003-23/11/2007).
• COST ES0803: desarrollo de productos y servicios sobre el clima espacial en Europa. Puesto en marcha en noviembre de 2008, coincidiendo con la celebración de la Quinta
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Semana Europea del Clima Espacial, es una iniciativa de 4 años con la que se pretende hacer la transición de los modelos científicos a los servicios operativos fiables [29].
Sitio web de COST ES0803: http://www.costes0803.noa.gr/
Finalmente, una de las iniciativas más recientes de la ESA es el Programa Preparatorio de Consciencia Situacional Espacial (SSA-PP, Space Situational Awareness
Preparatory Programme) [30], autorizado por el Consejo Ministerial de la ESA en noviembre de
2008 y lanzado formalmente en enero de 2009. Tras un periodo inicial que durará hasta el año 2011, los servicios operativos completos quedarán implementados entre 2011-2019, conforme se vayan aprobando. Aparte de la vigilancia espacial y el seguimiento de objetos cercanos a la Tierra, este programa también se dedica a monitorizar de qué forma las condiciones del Sol, del viento solar, de la magnetosfera terrestre y de la ionosfera pueden afectar a las astronaves y a la infraestructura terrestre o poner en peligro la salud o la vida humana.
Sitio web del programa SSA-PP (ESA): http://www.esa.int/SPECIALS/SSA/index.html
En Europa se organiza, con una periodicidad anual, la Semana Europea del Clima Espacial (ESWW, European Space Weather Week). Se trata de un foro organizado por la ESA, el grupo COST ES0803 y otras organizaciones, con el objetivo de reunir a las diferentes comunidades que trabajan en asuntos relacionados con el clima espacial y cuyo principal foco es la implicación de los usuarios en dichas actividades.
4.1.3. Iniciativas de Naciones Unidas.
En Naciones Unidas también existe concienciación sobre los asuntos relativos al clima espacial y muestra de ello es la puesta en marcha de la Iniciativa Internacional del Clima Espacial (ISWI, International Space Weather Initiative). Se trata de un programa internacional de cooperación para promover los avances en las ciencias del clima espacial mediante una combinación de despliegue de instrumentos, análisis e interpretación de datos,
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construcción de modelos y comunicación de la información resultante al público en general y a estudiantes en particular. España participa en la Iniciativa ISWI a través de la Universidad de Alcalá.
Sitio web de la iniciativa ISWI (ONU): http://www.iswi-secretariat.org/
4.1.4. Iniciativas en otros países.
Otra importante agencia de vigilancia y predicción es IPS Radio and Space Services, del Gobierno de Australia, cuyos trabajos se centran principalmente en los sistemas radio de HF, la exploración geofísica, la protección de redes eléctricas y oleoductos y las operaciones de satélites [31]. La agencia opera una extensa red de estaciones de monitorización y observatorios en Australia y en la Antártida para recopilar información sobre el clima espacial que pueda ser útil a las operaciones de sus clientes, además de mantener un contacto permanente con agencias similares de otros países.
En China, existe un proyecto denominado KuaFu para la monitorización del clima espacial, que incluye el futuro lanzamiento de una sonda para monitorizar el viento solar.
Otras organizaciones a destacar son el Rutherford Appleton Laboratory del Reino Unido y el Solar Influences Data Center (SIDC) de Bélgica.
4.1.5. Situación en España.
En España, aparte de la participación en proyectos internacionales, se desarrollan al menos las siguientes actividades:
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• La Comisión Española de Geofísica y Geodesia (CEGG) es un órgano colegiado interministerial adscrito al Ministerio de Fomento a través de la Dirección General del Instituto Geográfico Nacional, entre cuyos fines figuran:
o Promover, apoyar e impulsar los trabajos, investigaciones y estudios físicos,
químicos y matemáticos de la Tierra y su entorno, y definir las líneas prioritarias de acción pública en los campos de la Geodesia y la Geofísica.
o Asesorar a la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología en proyectos
relativos a la Geodesia o a la Geofísica.
o Asesorar a las Administraciones Públicas en materia de riesgos naturales
asociados a fenómenos geofísicos.
o Representar a España ante la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica y
otras organizaciones similares
• El Instituto Geográfico Nacional (IGN) dispone de un Servicio de Geomagnetismo, que tiene encomendado como misión principal el estudio y medición del campo magnético terrestre. Para ello, dispone de 3 observatorios magnéticos (San Pablo de los Montes, Horta de San Joan y Güimar), 52 estaciones de repetición o seculares, puntos de mapa y valores obtenidos en vuelo en la Península Ibérica y las Islas Canarias. Sitio
web: http://www.ign.es/
• El Instituto Nacional de Técnica Aerospacial (INTA) dispone de una estación de sondeo ionosférico en El Arenosillo (Huelva) y está trabajando en plataformas satelitales con instrumentación para la monitorización del clima espacial, como OPTOS, NanoSat y MicroSat. Participa además en el desarrollo de herramientas de apoyo a sistemas satélite, como SESS y SEISOP (Space Environment Information System for
Operations).
• El Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña dispone de varios departamentos y grupos de trabajo sobre modelado de flujos de partículas interplanetarios y sobre los
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• La Universidad de Barcelona tiene un grupo de trabajo sobre la física solar-terrestre y el clima espacial en su Departamento de Astronomía y Meteorología Sitio web: http://www.am.ub.es/~blai/
• La Universidad de Málaga cuenta con un grupo de estudios sobre el clima espacial, que investiga sobre eventos de partículas solares (SPE) y sobre la velocidad y
trayectoria de las eyecciones de masa coronal. Sitio web: http://spaceweather.uma.es/
• El Instituto Astrofísico de Canarias realiza investigaciones sobre el Sol y el clima
espacial. Sitio web: http://www.iac.es/
• La Universidad de Extremadura cuenta con investigadores sobre el clima espacial en su Facultad de Ciencias (Departamento de Física) y en su Escuela Politécnica
(Departamento de Física Aplicada). Sitio web: http://www.unex.es/
• El Observatorio del Ebro dispone de un magnetómetro y una ionosonda, realizando actividades de monitorización del campo geomagnético y de la ionosfera a nivel local.
Sitio web: http://www.obsebre.es/
En lo referente a los sistemas de información que pudieran desarrollarse para la difusión de alertas, la Universidad Carlos III de Madrid dispone de la experiencia de desarrollo de varias herramientas utilizadas en Protección Civil.